Hallo zusammen,
ich versuche seit einiger Zeit einen „Verspannungsvorgang“ von mehreren Körpern zu simulieren. Es handelt sich um eine implizit dynamische Berechnung, da diese den Kontakt, der zwischen den Körpern entsteht, am besten abbilden kann.
Zu dem Modell:
Der untere Körper (1) wird mit einer Kraft von einigen kN beaufschlagt. Die Kraft wird mit einer Amplitude linear über die gesamte Simulationszeit aufgebracht. Der Körper beginnt sich nach links zu bewegen und drückt dadurch einen weiteren Körper (2) nach oben (blauer Pfeil). Dieser Körper tritt mit einem dritten Körper (3) in Kontakt, der dadurch wiederrum nach links gezogen wird und in einen vierten Körper (4) gepresst wird. Auf dem angefügten Bild ist der Vorgang dargestellt. An allen roten Flächen entsteht ein Kontakt (Reibung).
Die Simulation funktioniert und die Teile werden „verspannt“. Bei Betrachtung der Verschiebung des ersten Körpers (1) in Kraftrichtung fällt allerdings auf, dass es zu einer Art „Durchrutschen“ des Kontaktes kommt (siehe angefügtes Diagramm). Zu Beginn ist die Verschiebung des Körpers groß, da noch keine Bauteile verspannt werden. Sobald alle Kontakte geschlossen sind wird die Verschiebung geringer. An einem bestimmten Punkt springt die Verschiebung jedoch plötzlich um einen großen Wert (eingekreister Bereich). Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass dies nicht der Fall ist.
An diesem Punkt habe ich bereits Spannungsanalysen durchgeführt, jedoch finde ich dadurch keine Erklärung für den Sprung. Die Teile verlieren auch keinen Kontakt. Ich könnte mir vorstellen, dass es an der Kontaktformulierung liegt.
Kontakteinstellungen:
Tangential Behaviour: Penalty (alle drei Kontakte haben verschiedene Reibungskoeffizienten von 0,03 bis 0,2)
Tests mit dem Lagrange Multiplier wurden bereits durchgeführt, führten jedoch zu Simulationsabbruch.
Normal Behaviour: „Hard“ Contact.
Ich bin mir dessen bewusst, dass die Penalty Formulierung einen gewissen elastic slip zulässt, jedoch weiß ich nicht, ob das der Grund für den „Sprung“ ist.
Über Antworten und Ideen würde ich mich sehr freuen,
viele Grüße!
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